JAVA

Основные разделы:

1. Android Studio
2. Конвенция
3. Java core
4. Frameworks
5. Immutable Class
6. Jvm
7. Библиотеки
8. Память
9. Системы сборок проектов
10. Рефакторинг
11. Web
12. VisualVM
13. Code review

Как работает JAVA

Создание, Компиляция:

1. Пишем JAVA код(исходный код) в файлы .java.
2. Через javac(.java -> .class) - компилируем в байт-код. Название байт-код было выбрано потому, что для кодирования каждой операции используется ровно один байт.

Запуск, Интерпретация(JVM):

1. ClassLoader - Читает ".class". Загружает байткод в память(Metaspace) Создаёт объект Class<?>
2. JIT(Just-in-time) - во время выполнения оптимизирует код и компилирует его в машинный код.
3. Выполнение машинного кода.

Just-in-time

Just-in-time компилятор - кеширует код, который выполняется часто. Но это дополнительная память.

Есть 4 уровня JIT компиляции байт-кода в машинный код. Чем выше уровень компиляции, тем он сложнее, но и одновременно выполнение такого участка будет быстрее, чем участка с меньшим уровнем. JIT - компилятор самостоятельно решает, какой уровень компиляции задать для каждого фрагмента программы на основе того, как часто выполняется этот фрагмент.

Под капотом JVM использует 2 JIT-компилятора — C1 и C2. C1 компилятор так же называется клиентским компилятором и способен скомпилировать код только до 3-его уровня. За 4-й, самый сложны и быстрый уровень компиляции отвечает компилятор C2.

Из вышесказанного можно сделать вывод о том, что для простых, клиентских приложений, выгоднее использовать компилятор C1, так как в этом случае нам важно как быстро стартует приложение. Серверные, долгоживущие приложения могут стартовать большее количество времени, однако в дальнейшем должны работать и выполнять свою функцию быстро — тут нам подойдет компилятор C2.

При запуске Java — программы на x32 версии JVM мы в ручную можем указать, какой режим мы хотим использовать, при помощи флагов -client и -server. При указании флага -client JVM не будет производить сложные оптимизации с байт-кодом, что ускорит время старта приложения и уменьшит количество потребляемой памяти. При указании флага -server приложение будет стартовать большее количество времени из-за сложных оптимизаций байт-кода и будет использовать больше памяти для хранения машинного кода, однако в дальнейшем работать такая программа будет быстрее.

В x64 версии JVM флаг -client игнорируется и по умолчанию используется серверная конфигурация приложения.

Java roadmap

Тестовые задачи

Реализовать методы класса LinkedList

class Node {
    Integer value;
    Node next;
}

class LinkedList {
    private Node head;

    public void remove(Integer value) {
    }

    public void add(Integer prev, Integer next, Integer value) {
    }
}
        

GraalVM

GraalVM - высокопроизводительная виртуальная машина от Oracle Corporation, предназначенная для запуска приложений на разных языках программирования. Проще говоря: это альтернатива обычной JVM с расширенными возможностями.

Позволяет компилировать Java-приложение в нативный бинарник(exe), и запускается без JVM.

java app.jar → app.exe / app (без JVM)

Преимущества:

• Очень быстрый старт (миллисекунды).
• Меньше потребление памяти.
• Не требует установленной JVM.

Например, в Spring Boot есть поддержка GraalVM Native Image.